通過認證 
化學家熱愛挑戰
你只要看菟葵毒的分子結構圖，就會相信這個工作真的非常艱鉅。。即使你沒有相關背景，也看得出要把這些復雜的東西接在一起，的確是一項復雜的工程。
菟葵毒沒有重要的用途，這個合成純粹是想要顯示高超的技術，就像憑記憶吟誦圣經，或念出π在小數點後一百萬位一樣。想要進行這類困難的工作，化學家必須找解決各式問題的新方法，而這些方法也恰巧可用來合成出工業、醫藥及科學所需要復雜分子。
制造實用化合物
建構分子是一件大事，這一點大家都認同。在建造文明、改善生活方面，雖然大自然提供許多物質可供選擇，然而它們的種類和供應量，顯然不敷我們日常所需。
長久以來，醫生受益於生物世界，特別是從植物中得到的各色復雜物質，是早已獲得證實的，但是有些疾病沒有或很難找到天然療方，就算找到了效果也很差。
所以很多化學家投身創造「人造物質」的事業，彌補天然物的不足，或提供更便宜或更有效的替代品。
制藥業只是人造合成物質的一個層面而已，但是它卻可能是最好的例子，因為制藥業需要的物質通常極端精致，并且非常難以制造。
在後面的章節中，我們會碰到一些利用現代化學技術制造的，比較簡單的合成分子。它們一般是由小分子為基礎，利用化學反應把小分子相連結或重新排列。我并不想詳細探討這些合成技術，因為它們雖然精巧且復雜，但是老實講，只有化學家才會感興趣。我覺得更有趣味的是，觀察反應得到的分子，有什麼特性與反應傾向。
神奇巴克球
PGM-1600 可燃氣/有毒氣體檢測儀 在本章中，我無論如何都要詳細介紹一個特殊分子的合成法，這個方法合成出的分子，有個奇怪的名稱──「巴克球」（buckminsterfullerene），它因為種種原因而受矚目，而它的鑒定與創造歷程也值得一講。巴克球顯示出科學的重要進展，可能來自意想不到的途徑，也清楚說明為什麼這種往往很無聊的分子建造差事，有時也會激發實驗者最大的熱枕。巴克球寫出了最多彩的化學研究的故事。
我希望讀者會諒解，我把巴克球的故事留做本章節壓軸的苦心。我們需要對分子構造更瞭解，才能體會這個故事。我們不僅要清楚知道，分子究竟是什麼，也要明白當化學家畫分子結構圖時，想要傳達的意思，并瞭解圖中的球和條棒實際上是什麼。
空靈近代物理
世界僅是一種幻象
把近代物理與道教或佛教等東方哲學做類比，在近年來已經成了風氣。雖然這有點像只因兩本書的封面顏色相同，就拿來比較。不過現代科學真的有股這種甲醛檢測味道，它似乎與道教一樣，也提出物質世界只不過是一種幻象的想法，宣稱：這個世界與它的外觀迥異，即使是最堅實的物體，也幾乎是虛空的。
如果我們壓縮地球，把虛空部分都去除，這時假設太空中有一座足球場，地球就可輕松納入其中。事實上，物理學家現在必須自問，那一團足球場大小的物質中，還留有多少空的空間？不過到了那個階段，「空間」和「物質」的定義就不再那麼清楚了。
毫無疑問，這種說法怎麼看都像是奇特的幻想！我們幾乎是坐著或站著在空的空間上面。我們人體也幾乎可說是虛空的。然而你讀的這本書摸起來很實在，而且用最虛空的手指，也穿不過最虛空的書頁。
真實世界與近代物理的連結
在這里以及很多其他例子里都一樣，近代物理總是好像與我們日常的感覺互相矛盾。如同我在前言中所說的，在這當中當溝通媒介的是化學。
化學一方面完全接受并利用基本物理學對世界的描述，但另一方面，也對我們所感受到的物質性狀，提供合理、有條理且不矛盾的敘述。
連接真實世界與近代物理的關鍵，在於原子的階層。大部分的時候，化學都把原子當成堅實的球體，原子以各種排列方式相黏，形成不同物質，構筑出我們的日常世界。
我們所體驗到的現象，不管是蠟燭火焰的光輝、晶體的成長、土司在烤面包機中烤得金黃、或者由單一細胞成長為人類，大多都可以用這些撞球般的原子，以不同的鍵接形式重新排列來說明。
但如果他們多半是虛空的，為什麼化學家可以把原子看成像撞球一樣堅實（那就是說，像撞球「表面上」看起來那麼堅實）？原子究竟像什麼呢？基本元素
希臘哲學家假設所有的物質，都是由少數幾種不同成分，以不同比例混合而成的。這些稱氣體為「元素」的物質，基本組成有四種：土壤、空氣、火和水。（亞理斯多德加上第個五元素──以太，為天體的組成成分，而中國的煉金術士則認為這五種元素分別是：金、木、水、火、土）。
到了17世紀，因為發現很多東西可再裂解成更基本的成分，所以博物學家認清了「四元素說」的不恰當。新的元素除了是不能再分解的基本物質外，也與土壤、空氣、火和水很不相同，而且數目遠遠超過了四種。
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